Zinkdruckguss-Teile: Zyklische Belastungsreaktionen und Industrie-Anwendungen

Werkstoffbetrachtungen Erweiterte Möglichkeiten für Bauteile aus Zinkdruckguss-Legierungen

14.10.2025 Quelle: Fraunhofer-LBF 1 min Lesedauer

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Am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF will man mehr darüber erfahren, wie Zinkdruckguss-Teile bei zyklischer Belastung reagieren ...

Hier blickt man auf einen Stapel von Metallbarren aus einer Zinkdruckguss-Legierung. Daraus entstehen hochwertige Bauteile. Doch wusste man bisher zu wenig zum Verhalten derselben unter dynamischer Beanspruchung. Das Wissen haben Forscher nun aber vermehrt ...(Bild: Metalllurger) — Hier blickt man auf einen Stapel von Metallbarren aus einer Zinkdruckguss-Legierung. Daraus entstehen hochwertige Bauteile. Doch wusste man bisher zu wenig zum Verhalten derselben unter dynamischer Beanspruchung. Das Wissen haben Forscher nun aber vermehrt ...
(Bild: Metalllurger)

Bauteile aus Zinkdruckguss-Legierungen werden aufgrund ihrer hohen Oberflächen- und Bauteilqualität sowie der Effizienz des Warmkammer-Druckgießverfahrens – ähnlich dem Spritzgießen von Kunststoffen – in verschiedenen Industrien verwendet. Aber sie sind für zyklisch hochbelastete Bauteile selten einsetzbar, weil derzeit noch Betriebsfestigkeits-Kennwerte fehlen. Um das Manko abzustellen, wurde das zyklische Werkstoffverhalten verschiedener Zinkdruckguss-Legierung nun aber untersucht und in einem Bemessungskonzept zusammengefasst, wie das Fraunhofer-LBF informiert. Das Warmkammer-Druckgießverfahren ist nicht zuletzt aufgrund seiner kurzen Zykluszeiten und deshalb hohen Produktivität das wichtigste Fertigungsverfahren für Zinkbauteile.

Zinkdruckguss-Teile können mehr als zuvor angenommen

Im Vergleich zu Aluminium zeichneten sich Zinkdruckguss-Legierungen etwa durch ihren niedrigen Schmelzpunkt und die Möglichkeit aus, dünnwandigere Teile mit hoher Maßhaltigkeit herzustellen. Um eine stabile Basis zu haben, die Bauteilqualität besser abschätzen zu können, wenn zyklische Belastungen auftreten, wurde im Rahmen des Projekts „Zynk-Guss“ das Werkstoffverhalten für die Legierung Zamak 5 (ZP0410) unter Berücksichtigung des spannungsmechanischen, technologischen sowie statistischen Größeneinfluss ermittelt, wie man genauer erfährt.

Herangehensweise zur Beurteilung von Zinkdruckguss-Bauteilen, um die Widerstandsfähigkeit unter zyklischer Belastung zu untersuchen.(Bild: Fraunhofer-LBF) — Herangehensweise zur Beurteilung von Zinkdruckguss-Bauteilen, um die Widerstandsfähigkeit unter zyklischer Belastung zu untersuchen.
(Bild: Fraunhofer-LBF)

Den größten Einfluss auf die Schwingfestigkeit habe demnach die durch den Druckgießprozess ausgeprägte lokale Mikrostruktur. Vor allem wenn es um dünnwandige Komponenten gehe. Das Projekt kann also als ein entscheidender Schritt in die Richtung betrachtet werden, durch die Zinkdruckguss-Legierungen in Zukunft auch für anspruchsvollere Anwendungen genutzt werden können, was die Ergebnisse des Vorhabens bestätigten. So will man dazu beizutragen, das Potenzial dieser Werkstoffklasse auch hinsichtlich der Nachhaltigkeit und des Leichtbaus besser auszuschöpfen. Das IGF-Vorhaben „Zynk-Guss“ (21900N) wird über das DLR im Rahmen des Programms zur Unterstützung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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Stand: 08.12.2025

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